книги / Основы технологии машиностроения

ния смещений оси заготовки О, относительно оси вращения (оправки) 0 2. В результате этого получаем пространственное откло­ нение — эксцентричность обработанной поверхности вращения Ddem относительно отверстия.

Рассмотрим погрешности базирования при последовательной обработке в размеры а, b и h плоскостей заготовки, показанной на фиг. 27. Обработка производится способом автоматического получения размеров.

Нижняя плоскость и боковые плоскости k к I заготовки приняты за установочную базу и обработаны на предшествующих операциях;

к-

В

меры а, Ь и Л.

при этом от оси заготовки до плоскости k выдержан размер А с допу­ ском Размер А задан технологом для получения размера а в пределах установленного допуска.

При определении погрешностей базирования воспользуемся основ­ ными уравнениями размерных цепей [формулы (2) и (3) ] с построе­ нием их применительно к каждой установке заготовки для обра­

так как С = const, то Ьс = 0; таким образом, е'а = 8^, т. е., как

нам уже известно, погрешность базирования в этом случае равна допуску на размер, связывающий установочную и измерительную базы.

Для обработки плоскости в размер b ориентируем деталь-по боко­ вой плоской поверхности / (фиг. 29). В этом случае из размерной цепи имеем

товок приходим к выводу, что применением постоянной базы дости­ гаем во всех случаях уменьшения погрешности базирования.

Принципиальные схемы установок, показанные на фиг. 28, 31 и 32, обеспечивают, как мы видели, уменьшение погрешности бази­ рования и широко применяются в производственных условиях. Однако применением при постоянной установочной базе иной прин­ ципиальной схемы установки можно достигнуть еще большего эффекта.

Ориентируя заготовку (фиг. 33) относительно установленной на размер фрезы двумя базовыми отверстиями (на фигуре не пока­ заны), расположенными на базовой нижней плоскости, на штифты, имеющиеся в установочном приспособлении, получаем лучшие результаты сравнительно с фиг. 28, 31 и 32.

При установке, показанной на фиг. 33, имеем е"' = 8л'- Сверле­

ние по кондуктору базовых отверстий с последующим их разверты­ ванием и изготовление установочных штифтов по высокому классу точности (2—2а) обеспечивают несравненно более жесткий допуск на размер А' сравнительно с размером А.

Таким образом 8ж < ЬА и е'" < е", следовательно, размер а в этом случае выдерживается при всех прочих равных условиях

сболее жестким допуском, чем в предшествующем случае, т. е. 8'" <

<С

При обработке плоскости в размер b по фиг 34 из размерной цепи

получаем

«Г = 8Л- +

в связи с тем, что ЪА, < 8^ и 8"' < 8", ej' < е" и, следовательно,

Ъ'"ъ< К-

При обработке плоскости в размер h (фиг. 35) имеем

ел = ЪА, + 8а + Ьь

и, следовательно, s'"h < е".

Фиг. 33. Обработка плоскости в размер а с базирова­ нием на нижнюю плоскость и имеющимися в ней базовыми отверстиями на два установочных штифта.

Во втором (фиг. 31 и 32) и третьем (фиг. 33) случае, применяя постоянные базы, получаем принципиально одинаковые зависимости,

определяющие погрешности базирования; вместе с тем значения вхо­ дящих в них величин меняются в соответствии с принятой принци­ пиальной схемой установки.

Каждая смена установочной базы в ходе технологического про­ цесса вносит новые погрешности, зависящие от неточностей взаим­

ного расположения баз; поэтому целесообразно производить обра­ ботку от одной постоянной базы.

Принцип постоянства базы заключается в том, что во всех случаях стремятся выполнять технологические операции механической обра­ ботки при неизменной базе. При этом, анализируя различные схемы установки при постоянной базе выбирают из них такук), которая обеспечивает наименьшую погрешность базирования и более жесткие допуски выдерживаемых размеров.

Во всех случаях величина погрешности базирования может быть получена расчетом, исходя из геометрических связей, опре­ деляемых принципиальной схемой уста­

В связи с отклонениями базирующих поверхностей от правильных геометрических форм, особенно у черных и грубо обработанных заготовок, следует устанавливать заготовки на точечные опоры.

Так, при установке на плоские установочные базы в приспособле­ ние или на стол станка (фиг. 36) нескольких заготовок, базовые плоскости которых имеют грубые отклонения от плоскостности, не может быть достигнуто определенное и устойчивое положение заготовок. Так как плоскость определяется тремя точками, то уста­ новочные поверхности заготовок и приспособления или стола будут

Установкой заготовки на три специально предусмотренные точеч­ ные опоры (установочные штифты), создается несравненно более определенное и более устойчивое ее положение (фиг. 37). В этом случае размер h при обработке плоскости тп будет выдерживаться от геометрической плоскости pq, определяемой тремя точечными опорами а, b и с.

Для повышения жесткости крепления пользуются подводимыми

на центра, базируем заготовку по оси центровых гнезд; устанавли­ вая зубчатое колесо впадинами зубьев на ролики приспособления для шлифования отверстия, мы базируем ее по делительной окруж­ ности; иначе говоря, при любой схеме базирования действительными установочными базами являются геометрические элементы, а не реаль­ ные поверхности заготовки, так же как измерительными базами являются геометрические элементы, а не реальные поверхности.

Выбранная за базу совокупность поверхностей должна быть обработана на первых операциях технологического процесса; при этом должно быть выдержано в возможной степени точное взаимное положение базирующих поверхностей.

Для обработки базирующих поверхностей за установочную базу приходится принимать необработанные поверхности, т. е. так назы­ ваемую ч е р н у ю у с т а н о в о ч н у ю б а з у .

За черную установочную базу могут быть выбраны поверхности заготовки либо вовсе не обрабатываемые, либо обрабатываемые в дальнейшем.

Выбранная черная база должна обеспечивать в возможной сте­ пени равномерное снятие припуска при последующей обработке поверхностей с базированием на обработанную установочную базу и наиболее точное взаимное положение обработанных и необрабо­ танных поверхностей детали.

Черные базирующие поверхности должны быть по возможности гладкими; они не должны иметь штамповочных и литейных уклонов; на них не следует размещать литники, прибыли и т. п.

В тех случаях, когда конфигурация заготовки исключает воз­ можность выполнения требований, предъявляемых к черным базам,, делают специальные приливы в отливках и прибыли в поковках,, которыми пользуются в качестве базы на первых операциях техноло­ гического процесса. Приливы либо удаляются при последующей обработке, либо остаются у обработанной детали.

Таким образом, основные соображения, которыми целесообразноруководствоваться при выборе установочных баз для обработки заготовок, можно кратко сформулировать в следующем виде.

Во-первых, следует использовать в возможной степени принципсовмещения баз, т. е. в качестве установочной базы использовать, поверхность, являющуюся измерительной базой. При этом необхо­ димо учитывать, что лучшие результаты по точности будут дости­ гнуты в случае, если установочной и измерительной базой служит сборочная база.

Как известно, с б о р о ч н ы м и б а з а м и называют поверх­ ности, определяющие положение детали относительно других эле­ ментов в собранном изделии; например, центральное отверстиезубчатого колеса и плоскости прилегания корпуса передней бабки, к станине токарного станка являются сборочными базами.

Учитывая взаимосвязь сборочной, измерительной и установочной баз, технолог при выборе баз и построении технологических процес­

48 Точность в машиностроении

сов производства деталей машин должен анализировать не только рабочие чертежи деталей, но и сборочные чертежи.

Конструктор также не должен упускать из поля зрения эту взаимосвязь и должен проектировать деталь с учетом возможности совмещения сборочной, измерительной и установочной баз при ее обработке.

Во-вторых, следует соблюдать по возможности принцип постоян­ ства базы и в ходе обработки на всех основных технологических операциях использовать в качестве установочной базы одни и те же поверхности.

В-третьих, когда постоянство установочной базы не может быть обеспечено, в качестве новой установочной базы выбираются обя­ зательно обработанные поверхности, обеспечивающие жесткость установки обрабатываемой заготовки; если при этом базирующая поверхность не является измерительной базой, производят пове­ рочный расчет допуска на выдерживаемый размер, и в случае необ­ ходимости — пересчет допусков на размеры базирующих поверх­ ностей, т. е. прибегают к технологическому ужесточению допусков на размеры этих поверхностей.

В-четвертых, установочная база должна обеспечивать жесткость установки заготовки, т. е. неизменность ее положения в процессе обработки; это достигается соответствующими размерами базирую­ щих поверхностей и их взаимным расположением.

При обработке способом автоматического получения размеров черная установочная база может быть принята только для одной установки, так как повторное ее использование может в значитель­ ной степени нарушить взаимное расположение обрабатываемых поверхностей. Однако для заготовок, полученных точными методами литья и штамповки с последующей чеканкой — калибровкой это правило не является обязательным. Допустимо также, в исключи­ тельных случаях, повторное применение черной базы в том же или в однотипном приспособлении при одинаковом размещении его установочных элементов, обеспечивающих контакт с базирующими поверхностями заготовки в тех же точках, что и при первом ее приме­ нении и в случаях, не требующих высокой точности.

В ряде случаев конфигурация детали не позволяет выбрать удовлетворяющую требованиям установочную базу. Тогда прибе­ гают к обработке поверхностей, предназначенных только для уста­ новки и не имеющих конструктивного назначения. Такие установоч­ ные базы называют искусственными.

Искусственными базами являются, например, центровые гнезда для обработки валов, выточка в' юбке поршней, отверстия в подош­

изводится в целях фиксации ее в положении, определяемом устано­ вочной базой, и обеспечения жесткости установки, необходимой для выполнения обработки.

50 Точность в машиностроении

в связи со смещением измерительной базы выдерживаемый размер Н

дельных расстояний измерительной базы от установленного на раз­ мер режущего инструмента.

Осадка заготовок вследствие деформации поверхностных слоев имеет место при направлении зажимной силы Р перпендикулярно опорной базирующей поверхности.

Погрешность закрепления, за­ висящая от деформации поверх­ ностных слоев, невелика и для за­ готовок размером до 500 мм не пре­ вышает 200 мк. При этом она имеет значение лишь при первой уста-

новке на данной установочной базе; дополнительное смятие поверх­

Если сила зажима направлена параллельно опорной базирующей поверхности, то возможен при определенных условиях поворот закрепляемой заготовки. Вероятность выжимания заготовок в усло­ виях применяемых штамповочных и формовочных уклонов весьма мала.

При закреплении заготовки, у которой опорная базирующая поверхность образует с боковой поверхностью угол а (фиг 40), сила зажима Р, действующая по нормали к боковой поверхности, создает момент М = Р1Лпод воздействием которого заготовка пово­ рачивается на угол р = (90° — а), после чего наступает ее стати­ ческое равновесие. Из треугольника аЬс имеем

ab = be cos а,